Testes de Escalabilidade de Serviços Web

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Aurélio Clementino Figueiroa
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1 Testes de Escalabilidade de Serviços Web Diego de Araújo Martinez Camarinha Prof. Fabio Kon Paulo Bittencourt Moura (Doutorando) 11 de novembro de 2013

2 Introdução Serviços Web O que são e por que usar? Componentes de software distribuídos Visam a promover comunicação interoperável entre sistemas Ex: Google Drive

3 Introdução Escalabilidade Uma das muitas definições: Uma aplicação é escalável se atinge o mesmo desempenho quando a capacidade da infraestrutura aumenta na mesma proporção que o tamanho do problema[1] Escalabilidade também leva em conta a infraestrutura onde o software está rodando!!

infraestrutura aumenta na mesma proporção que o tamanho do problema[1]

4 Introdução Testes de Escalabilidade Normalmente difíceis de realizar: Infraestrutura Carga Emulação de clientes Além disso, quais métricas escolher?

5 Ferramentas utilizadas Ferramenta para os testes Scalability Explorer[2] Arcabouço de software livre para testes de escalabilidade que: Possibilita coletar três tipos de métricas Degradação Speedup Performance agregada Fornece suporte à emulação de clientes (Rehearsal[3]) Consegue lidar com aumentos na carga de requisições

coletar três tipos de métricas Degradação Speedup Performance agregada Fornece

6 Ferramentas utilizadas Porém... E a infraestrutura???

7 Ferramentas utilizadas OpenStack Sistema operacional de nuvem Gerencia grandes quantidades de recursos em uma nuvem Dashboard que facilita seu uso OpenStack do CCSL oferecia algumas configurações de máquinas virtuais

uma nuvem Dashboard que facilita seu uso OpenStack do

8 Ferramentas utilizadas Escolha do Serviço Kalibro Web Service Motivos: Mezuro[4] - plataforma para monitoramento de código-fonte Kalibro[5] - software que realiza coleta e análise de métricas de código-fonte Com o Mezuro prestes a entrar em produção, é preciso que algumas perguntas sejam respondidas: Como o Kalibro se comportará quando forem feitas muitas requisições simultâneas? Quais são os seus limitantes? Se houverem, como melhorá-los?

Com o Mezuro prestes a entrar em produção, é preciso que algumas perguntas sejam respondidas: Como o Kalibro

9 Ferramentas utilizadas Escolha do Serviço Kalibro Web Service C, C++, JAVA e python Faz uso de coletores auxiliares (Analizo, Checkstyle e CVSAnaly) Utiliza configurações existentes ou personalizadas Fornece uma interpretação padrão para os resultados obtidos

Checkstyle e CVSAnaly) Utiliza configurações existentes ou

10 Ferramentas utilizadas Preparação para os testes Instalação do Scalability Explorer Entendimento do funcionamento do arcabouço Escrita dos testes Execução, primeiramente, no localhost Depois, preparação das máquinas virtuais no OpenStack...

arcabouço Escrita dos testes Execução, primeiramente, no

11 Ferramentas utilizadas Preparação para os testes Problemas... Criação das máquinas virtuais manualmente Processo demorado Instabilidade do OpenStack Instalação de dependências e do serviço uma máquina virtual por vez...

12 Ferramentas utilizadas Preparação para os testes Problemas... Uma...

13 Ferramentas utilizadas Preparação para os testes Problemas... Por...

14 Ferramentas utilizadas Preparação para os testes Problemas... Vez...

15 Ferramentas utilizadas Preparação para os testes Solução! ClusterSSH Controla diversos terminais através de um único console Permite enviar comandos simultaneamente a diversos servidores através de uma conexão ssh Realmente me salvou muitas horas de trabalho!

console Permite enviar comandos simultaneamente a diversos

16 Ferramentas utilizadas Preparação para os testes Solução! Bom uso do ClusterSSH.

17 Estudo de caso Preparação para os testes Configuração das máquinas virtuais Tamanho n o de VCPUs 1 RAM HD Médio Grande XGrande XXGRANDE Cada VCPU era de 2.4 GHz

de VCPUs 1 RAM HD Médio 2 4 40 Grande 4 8 80

18 Estudo de caso Identificação da operação mais problemática Processamento de repositório de código-fonte Kalibro possui 50 operações Ao todo, 150 testes Dentre as operações problemáticas, escolhemos tentar melhorar a de processamento de repositório de código-fonte

operações Ao todo, 150 testes Dentre as operações problemáticas,

19 Estudo de caso Teste de degradação

20 Estudo de caso Teste de speedup

21 Estudo de caso Teste de performance agregada

22 Estudo de caso Primeira solução Balanceamento de carga Antes: Depois: ENDPOINTS Servidor Balanceador Requisição Requisição Cliente Cliente

23 Estudo de caso Primeira solução Teste de speedup com balanceamento de carga

24 Estudo de caso Primeira solução Teste de performance agregada com balanceamento de carga

25 Estudo de caso Segunda solução Mudança na infraestrutura do Kalibro Antes: Depois: Requisição Requisição Validação Resposta Servidor PREPARING Observadores LOADING Resposta Servidor LOADING ANALYZING COLLECTING ANALYZING COLLECTING BUILDING BUILDING AGGREGATING CALCULATING

26 Estudo de caso Segunda solução Teste de degradação com a infraestrutura nova Antes: Depois:

27 Estudo de caso Segunda solução Teste de speedup com a infraestrutura nova Antes: Depois:

28 Estudo de caso Segunda solução Teste de performance agregada com a infraestrutura nova Antes: Depois:

29 Conclusão Conclusões Scalability Explorer Manipulação de clientes Escrita dos testes Várias opções de parâmetro Paulo Moura

30 Conclusão Conclusões Balanceamento de carga Vantagens: Estabilidade do sistema em horários de picos de requisição Elasticidade da nuvem Desvantagens: Infraestrutura cara Mais difícil de manter

31 Conclusão Conclusões Mudança na infraestrutura Vantagens: Feedback muito rápido Criação de mais estados permite melhor identificação de erros Desvantagens: O tempo total de execução piorou Mais complexidade no Kalibro

32 Conclusão Conclusões Portanto, para melhorar a escalabilidade do Kalibro: Combinar as duas soluções Dessa forma, o feedback é rápido e, em horários de pico de requisição, é possível manter o tempo de resposta quase inalterado

33 Conclusão Agradecimentos

34 Conclusão Perguntas?

35 Conclusão Referências bibliográficas [1] M. Quinn. Parallel Computing: Theory and Practice. McGraw-Hill, 2nd edição, [2] Moura and Kon, Automated Scalability Testing of Software as a Service, 8th International Workshop on Automation of Software Test, [3] Besson et al., Rehearsal: Um arcabouço para teste automatizado de coreografias de serviços web. Disseração de mestrado, Instituto de Matemática e Estatística, Universidade de São Paulo, [4] Meirelles et al., Mezuro Plataform: Source Code Tracking Network, Sessão de Ferramentas do III Congresso Brasileiro de Software: Teoria e Prática, [5] Morais et al., Kalibro: Interpretação de métricas de código-fonte. Dissertação de mestrado, Instituto de Matemática e Estatística, Univesidade de São Paulo, 2013.

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